摘要：随着旅游业的发展，市场对电动旅游观光车的需求越来越大，国内旅游观光车辆的数量也在快速地增长，因此，为了满足当前电动旅游观光车日益增长的需求，对其结构设计的探讨以期提高电动旅游观光车的整体质量就显得尤为重要。基于此，本文对电动旅游观光车进行了简要概述，分析了其特点，并就其车架结构及整体结构设计的相关要点做了简要阐述。
关键词：电动；旅游观光车；结构设计
1.电动旅游观光车概述
电动旅游观光车使用电池产生动力，环保无污染，有效利用资源。电动旅游观光车拥有个性化的操控系统，转向灵活，手感舒适，轻便顺畅，驾驶简单，电动可循环使用，寿命长等优点。目前观光车广泛应用于酒店，景区，售楼看房车，机场，火车站，汽车站，码头，体育馆，公园等场所，其造型如图1所示。
电动旅游观光车以蓄电池为动力源，与传统车辆相比对环境污染较小，是未来新能源电动汽车发展的主要方向。车架作为微型电动车的承载基体，直接或间接的承受着来自车架附近、乘客及路面的荷载和激励。所以，车架不仅应满足强度、刚度、稳定性等要求，而且为了防止车架出现共振现象，应具备良好的动态特性。
2.电动旅游观光车的特点
电动旅游观光车是在指定区域内行驶，以电动机驱动，具有四个或四个以上车轮的非轨道无架线的6座以上（含6座）、23座以下（含23座）的非封闭式乘用车辆。该车型一般包括能量系统、驱动控制系统、底盘系统、电气及控制系统、车身系统。相对于其它电动车而言，它具有以下特点：
2.1载荷小，因为旅游观光车一般不用于运送货物，故一般载重小，常见的载重表示方式也多以搭载多少人表示，不以重量表示。
2.2污染小，考虑到污染及环保问题，一般旅游观光车都采用蓄电池或者汽油作为燃料，极少采用柴油，故废气及噪声都较小。
2.3安全性要求高，由于旅游观光车除了搭载司机，还有数名甚至数十名乘客，而且旅游观光车多往返与人员众多的场所，例如风景区、步行街。因此与公众的安全十分密切，安全性要求也较高。
3.电动旅游观光车结构设计
3.1车架结构设计
3.1.1型材的选择
车架在选材时不仅要考虑刚度及强度的要求，还要考虑到车身的重量及其成本。电动旅游观光车的生产批量小，选材时应尽量采用型材或断面简单的直梁或者小型的连接件，如槽钢、矩形管、圆管等，从而可以灵活选择原材料并降低成本。实际选用时，可以根据负载的分布计算出主梁界面惯性矩数值，然后选择相应规格的型材。
3.1.2安全系数的确定
车架的变形或损坏会导致座箱、篷框等的放大效应的破损坏及变形，在确定电动旅游观光车的安全系数时，应根据整车的结构情况、实际运行时的路况而确定。整车结构是指车架是否与座箱焊接在一起，与车架一起焊接的座箱、篷框等对车架的强度、刚度是否有加强的作用。因此车架的安全系数可比非焊接式的稍微低些，但因为整车的强度和刚度取决于车架，因此不能过低。
3.1.3车架的主梁结构设计
车架的前后主梁是最关键的部分，分别连接前后桥的悬挂系统。前后板桥的簧距不一样，导致前后主梁的连接结构也不一样。
①车架前部结构
车架前部由平头驾驶室和转向机构组成，为防止观光车在行驶过程中，车辆的转向结构因为车架的挠曲产生扭动变形影响其转向特性和操纵稳定性，在车架结构的前端布置了两根抗弯强度值较大的横梁、前横梁及前下横梁。
②车架中部结构
车架前后部的刚性较大，大部分车架的变形。如弯曲及扭转变形一般集中在车架中部，结构设计时应允许车架中间有一定的挠曲变形，中部可布置两根与纵梁连接的横梁，一方面有缓冲的作用，另外也可避免应力集中。此外，根据零件结构的工艺性要求，左右纵梁的外侧安装了两根角铁测梁，从而增加纵梁的抗弯强度；测梁与主纵梁用四根短横梁连接，增加了抗扭强度。
③车架后部采用弹簧钢做成平衡悬架，悬架的支座与测梁及短横梁的下翼面进行连接。为确保车辆操纵的稳定，减少轴向转动，提高侧倾时的稳定，车架后部的设计刚性较大。因此，结构设计时可增加短横梁的截面积，与平衡悬架组成框架结构，在车架尾部设计一个槽形梁，从而保证车架的刚度及平衡悬架受力的传递。
3.2整车结构设计
以14座电动旅游观光车的设计为例，根据电动汽车的特点进行系统总体设计，并不要求每个子系统最优，只求得各个子系统的最佳匹配。整车的设计主要分为4 部分：能量系统、驱动控制系统、底盘系统、车身设计和电气及控制系统。
3.2.1能量系统、驱动控制系统
能量系统采用高性能铅酸蓄电池，整车的蓄电池共12 块，分成2箱。分别位于中间两排座位下面。驱动电动机采用直流电动机，该电动机具有成本最低、易于平滑调速、控制器简单、技术成熟等优点。采用的电子速度控制器不仅具有成本低，还可获得比较高的转矩，满足电动汽车起步、爬坡的需要。
3.2.2底盘系统
变速器采用4 挡变速器，手动换挡。由于采用了4挡变速器，可以使汽车在低挡位时获得较高的瞬间转矩，在高挡位时获得较高的行驶速度，并且能够使电动机经常处于高效区运转。变速器与电动机采用一体化设计，直接与驱动轴安装连接在一起。转向系统采用电动助力转向系统，电动助力转向系统可以减小驾驶员作用在转向盘上的力，减轻驾驶员的劳动强度，使转向轻便、灵活，而且提高了汽车行驶的安全性。本车的制动系统主要有行车制动系和驻车制动系组成，为了提高制动系统的工作可靠性，保证行车安全，液压管路采用X型制动管路，以便当一个制动回路失效后，另一个制动回路仍能工作。
3.2.3车身设计
车身采用先进的整车注塑技术，可以做成不同形状的复杂曲面，最大可能的实观了外形美观。选用皮革座椅，车身座桶、前后罩等采用一体化制作，造型简洁明快，前风挡采用大尺寸汽车夹胶玻璃。
3.2.4电气及控制系统
电气及控制系统主要包括低压电气系统、高压电气系统和整车控制。该系统担负着采集整车的各子系统的运行信息并进行监控与诊断，维持所有电池处于最佳状态，提供剩余能量显示等职责。具体实现以下功能。
①整车信息检测与显示，包括加速踏板、制动踏板等模拟信号，以及车速、前进、后退、控制器开关、油泵开关等开关量。
②动力电池组信息检测与显示，其中包括：总电流、总电压、动力电池充电状态估计。
③维护电池使用，包括放电欠压报警、充电过压报警、电池损坏报警。
结束语：
综上所述，伴随着当前电动旅游观光车的普及和推广，越来越多人关注其性能的优劣，因为，这就要求相关设计人员不仅要掌握电动旅游观光车车架结构的设计，还要掌握其整体结构设计要求，使旅游观光车达到零排放、噪音低、平顺性好等优点，能够满足旅游观光的需要，能广泛应用于当前旅游景点、城市观光，满足市场的需求。
参考文献
[1]张汉平，钟穗东，王涛、观光车承载结构分析与测试.科学技术与工程[J].2010.
[2]李志斌.旅游观光电动车车身结构设计及轻量化研究[D].河北联合大学.2015.
[3]马兴民.电动旅游观光车的选型与设计[J].专用汽车.2012
论文作者:朱耀发
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/23
标签：车架论文; 观光车论文; 旅游论文; 整车论文; 结构设计论文; 系统论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;